外观检测工具，助力质量管理

焊缝外观检测工具有专用工具箱（主要包括咬边测量器、焊缝内凹测量器、焊缝宽度和高度测量器、焊缝放大镜、锤子、扁锉、划针、尖形量针、游标卡尺等）、焊接检验尺、数显式焊缝测量工具。此外，还有基于激光视觉的焊后检测系统等。

1.专用工具箱

咬边测量器有百分表型和测量尺型两种，均能快速准确地测量焊缝的咬边尺寸。

焊缝内凹测量器也叫深度测量器，使用时把钢直尺伸向焊接结构内，将钩形针探头对准凹陷处，掀动钩针的另一端，使钩形针探头伸向凹陷的根部，然后用游标卡尺量出探头伸出的长度，便可获得内凹深度的数值。

焊缝宽度和高度测量器用于测量焊缝宽度和高度，也可用于焊后焊件变形的测量。

一般采用4倍或10倍的放大镜观测焊缝表面。锤子规格为1/4lb（0.113kg），用来剔除焊渣。扁锉规格一般为6in（152.4mm），用来清理试件表面。划针用来剔抠焊缝边缘死角的药皮，尖形量针用来挑、钻少量的表面沙眼。小扁铲用来清除焊接工件表面的飞溅物。

2.焊接检验尺

焊接检验尺是利用线纹和游标测量等原理，检测焊接件的焊缝宽度、高度、焊接间隙、坡口角度和咬边深度等的计量器具，如图6-1所示。根据国家质量监督检测检疫总局标准JJG704—2005《焊接检验尺检定规程》的划分，检验尺的主要结构形式分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型四个类型。

（1）测量坡口角度 焊接检验尺测量坡口角度的使用方法如图6-2所示。

（2）测量错边量 焊接检验尺测量错边量的使用方法如图6-3所示。

（3）测量对口间隙 焊接检验尺测量对口间隙的使用方法如图6-4所示。

（4）测量焊缝余高 焊接检验尺测量焊缝余高的使用方法如图6-5所示。

（5）测量焊缝宽度 焊接检验尺测量焊缝宽度的使用方法如图6-6所示。

图6-1 焊接检验尺

图6-2 测量坡口角度

a）测量型钢和板材坡口 b）测量管道坡口

图6-3 测量错边量

a）测量型钢和板材错边量 b）测量管道错边量

图6-4 测量对口间隙(www.xing528.com)

a）测量型钢和板材对口间隙 b）测量管道对口间隙

图6-5 测量焊缝余高

a）测量型钢和板材焊缝余高 b）测量管道焊缝余高

图6-6 测量焊缝宽度

a）测量型钢和板材焊缝宽度 b）测量管道焊缝宽度

（6）测量焊缝平直度及焊角尺寸 焊接检验尺测量焊缝平直度及焊角尺寸的使用方法如图6-7所示。

图6-7 测量焊缝平直度及焊角尺寸

a）测量焊缝平直度 b）测量焊缝焊角尺寸

3.数显焊缝规

数显焊缝规是将传统焊缝检验尺或焊缝卡板与数字显示部件相结合的一种焊缝测量工具。数显焊缝规具有读数直观、使用方便、功能多样的特点。图6-8所示为一种数显焊缝规，它由角度样板、高度尺、传感器、控制运算部分和数字显示部分组成。该焊缝规有四种角度样板，可用于坡口角度、焊缝尺寸的测量，可实现任意位置清零，任意位置米制与英制转换，并带有数据输出功能。

图6-8 数显焊缝规

4.基于激光视觉传感的焊后检测技术

基于激光视觉传感的焊后检测技术，是利用激光视觉传感器对焊缝外观进行视觉检查的一种新技术。激光结构的光视觉以其独特的优点，在工程检测领域得到了广泛应用，使用该技术的焊缝检查仪器，被成功应用于焊缝质量的在线检测及焊后检测中。

激光视觉传感器的工作原理是基于三角测量原理，它主要由激光发射器和CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）摄像机组成。检测时，传感器中的激光发射器发出条形平面激光束，照射到待检测焊缝表面上，CCD摄像机接收工件上漫反射的激光条纹成像。由于焊缝表面上各点的激光条纹位置不同，在CCD摄像机像面的位置也各不相同，根据图像上激光条纹的变形程度就可以计算出焊缝的形状。图6-9所示为激光视觉传感器获取焊缝图像的过程。

图6-9 激光视觉传感器获取焊缝图像的过程

基于激光视觉传感的焊后检测技术，将激光视觉传感器所采集焊接接头的图像模拟信号，经过模/数转换后送到处理器，处理器对图像处理后得出反映其焊缝尺寸的特征量。该方法可提供对焊缝表面外观、表面几何形状以及存在的表面不连续性或缺欠的质量分析，并可实现焊接过程实时在线自动检测；克服了传统检测方法存在的测量精度低，受工件装配状况影响大，检测花费时间长，对焊接质量评定取决于人的主观判断等缺点。这是一种有广阔发展前景的检测技术。